“雙光束+陣列CCD”一步到位——日本 NDK 電色分光測色計 NK1 技術解析

發(fā)布時間： 2025-12-02　　點擊次數(shù)： 134次

在涂料、塑料母粒、食品飲料和化妝品行業(yè)，顏色往往比成分更早被消費者感知。如何在“秒級"時間內同時獲取全光譜反射率曲線、精確 ΔE* 和各類色牢度指數(shù)，成為實驗室與現(xiàn)場品控的剛性需求。日本 NDK 電色公司推出的 NK1 分光測色計，以“雙光束分光+陣列 CCD 接收"為核心架構，用一臺手持大小的主機覆蓋 360–740 nm 全波段，可在 1.5 s 內輸出 CIE Lab、LCh、ΔE00、ΔE94 等 30 余種色度數(shù)據(jù)，為嚴苛的色差管控提供了“一鍵式"解決方案。

一、工作原理：雙光束實時補償，陣列 CCD 全譜瞬捕

光源：脈沖氙燈雙閃光設計，閃光經(jīng)參比光路，第二次閃光經(jīng)樣品光路，通過差分算法實時消除光源漂移、溫度漂移和電子噪聲，實現(xiàn) 0.01 的重復性 ΔE*。
分光系統(tǒng)：平場凹面光柵（焦距 75 mm）（焦距 75 mm）將 360–740 nm 波段按 10 nm 間隔分光，并在出射焦面放置 256 像素陣列 CCD，一次成像即可獲得完整光譜反射率曲線，無需機械掃描。
測量幾何：d/8°（SCI/SCE 可切換）積分球照明，?50 mm 內壁經(jīng) PTFE 整體燒結，反射率≥97 %，確保對高彩度、高對比樣品也能捕獲漫反射信息。
色度計算：內置 CIE 1964 10° 和 CIE 1931 2° 標準觀察者，自動完成光源光譜功率到樣品三刺激值的積分，隨后轉換為 Lab、LCh、ΔE00 等顏色空間，同時給出同色異譜指數(shù) MI。

二、硬件與功能亮點
• 雙光束光路：光源只閃一次即可同時采集參比信號，與單光束機型相比，長期穩(wěn)定性提高 3 倍，年漂移 ΔE*<0.15。
• 陣列 CCD：無運動部件，1.5 s 給出全譜；傳統(tǒng)掃描式需 8–15 s，且易受震動影響。
• 360–740 nm 超寬波段：覆蓋紫外激發(fā)區(qū)域，可測熒光增白劑相對強度，滿足塑料、紙張 OBAs 評價需求。
• 4 種光源模擬：D65、C、A、F2，一鍵切換，方便用戶在不同銷售場景下做同色異譜評估。
• 1.5 s 測量：連同鏡面分量（SCI）與排除鏡面（SCE）雙數(shù)據(jù)一并輸出，節(jié)省高光澤樣品“兩次放樣"時間。
• 大容量存儲：機內 8 GB NAND，可保存 100 萬組樣品光譜；USB-C 3.0 回傳 PC，CSV/JSON 可選，方便與 ERP/MES 對接。
• 彩色觸控屏：5 in IPS，實時顯示反射率曲線、Lab 值、色差箭頭，支持中文、英文、日文三語界面。

三、性能指標一覽

項目	參數(shù)
波長范圍	360–740 nm
波長間隔	10 nm
反射率范圍	0–200 %
重復性（白板 30 次）	ΔE* ≤ 0.01
臺間差	ΔE* ≤ 0.15（BCRA 瓷磚）
測量孔徑	?11 mm（可選 ?6 mm、?25 mm）
測量時間	1.5 s（含 SCI/SCE）
光源	脈沖氙燈 ≥50 萬次
電池	11.1 V / 5000 mAh，連續(xù)測量 ≥6 h

四、典型應用案例

汽車修補漆
醬油色澤分級
熒光塑料母粒
化妝品膚色粉底

五、與主流便攜分光儀對比

機型	原理	波長范圍	重復性 ΔE*	臺間差 ΔE*	測量時間
傳統(tǒng)便攜單光束	單光束掃描	400–700 nm	0.05	0.3	8 s
NK1	雙光束陣列	360–740 nm	0.01	0.15	1.5 s

六、操作與維護要點
• 每日開機用黑白板進行校準，白板需保持干燥無劃痕；
• 脈沖氙燈壽命約 50 萬次，相當于常規(guī)產(chǎn)線 3 年使用，亮度衰減>15 % 時系統(tǒng)會自動提示更換；
• 積分球內壁若被高彩度顏料污染，可用無水乙醇棉簽輕拭，切勿用有機硬溶劑；
• 長期不用請取出電池，每季度通電老化 30 min，防止電解電容失效；
• 建議每 12 個月返廠進行波長與反射率標準溯源，確保臺間差持續(xù)合格。

結語
NDK 電色 NK1 以“雙光束補償 + 陣列 CCD 全譜瞬捕"把實驗室級精度濃縮進一臺 1.2 kg 的掌中儀器：1.5 s 完成測量，0.01 的重復性，360–740 nm 超寬波段，為汽車涂料、塑料母粒、食品飲料乃至化妝品行業(yè)提供了“現(xiàn)場即測、數(shù)據(jù)即傳、色差即控"的一站式顏色解決方案。在“色差零容忍"的智能制造時代，NK1 正成為品牌供應鏈上下游統(tǒng)一顏色語言的“數(shù)字橋梁"。

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